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SEMAGLUTIDE RESTORES ASTROCYTE–VASCULAR INTERACTIONS AND BLOOD–BRAIN BARRIER INTEGRITY IN A MODEL OF DIET-INDUCED METABOLIC SYNDROME
Author
Almeida, Vanessa Estato de Freitas
Pereira, Nathalie Vieira Rosa de Souza Obadia
Chateaubriand, Paulo Henrique Petrone
Figueiredo, Vivian de Carvalho
Curty, Marcela de Souza
Silva, Mariana Costa
Ferreira, Renata Gabriela Lustosa
Santa Ritta, Juliane Cerca
Baroni, Marcela Campos
Pereira, Alessandra Aragão de Mattos
Neno, João Oliveira Góes
Vasconcellos, Clara Avelar Mendes de
d'Avila, Joana da Costa Pinto
Granja, Marcelo Gomes
Faria Neto, Hugo Caire de Castro
Pereira, Nathalie Vieira Rosa de Souza Obadia
Chateaubriand, Paulo Henrique Petrone
Figueiredo, Vivian de Carvalho
Curty, Marcela de Souza
Silva, Mariana Costa
Ferreira, Renata Gabriela Lustosa
Santa Ritta, Juliane Cerca
Baroni, Marcela Campos
Pereira, Alessandra Aragão de Mattos
Neno, João Oliveira Góes
Vasconcellos, Clara Avelar Mendes de
d'Avila, Joana da Costa Pinto
Granja, Marcelo Gomes
Faria Neto, Hugo Caire de Castro
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Estácio de Sá. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Iguaçu. Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde. Laboratório de Pesquisa Pré-Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Estácio de Sá. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Iguaçu. Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde. Laboratório de Pesquisa Pré-Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Estácio de Sá. Instituto de Educação Médica. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa, Inovação e Vigilância em Covid-19 e Emergências Sanitárias. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Introduction: Metabolic syndrome (MetS) is a metabolic disorder related to obesity and insulin resistance and is the primary determinant of the development of low-intensity chronic inflammation. This continuous inflammatory response culminates in neuroimmune-endocrine dysregulation responsible for the metabolic abnormalities and morbidities observed in individuals with MetS. Events such as the accumulation of visceral adipose tissue, increased plasma concentrations of free fatty acids, tissue hypoxia, and sympathetic hyperactivity in individuals with MetS may contribute to the activation of the innate immune response, which compromises cerebral microcirculation and the neurovascular unit, leading to the onset or progression of neurodegenerative diseases. Objective: This study aimed to evaluate the effects of chronic treatment with a GLP-1 receptor agonist (semaglutide) on cerebral microcirculation and neurovascular unit (NVU) integrity. Methods: C57BL/6 mice were fed a standard normolipidic diet or a high-fat diet (HFD) for 24 weeks and then treated for 4 weeks with semaglutide (HFD SEMA) or saline solution (HFD SAL). At the end of pharmacological treatment, biochemical analyses, immunohistochemistry analysis, and intravital microscopy of the brain microcirculation were carried out to quantify leukocyte–endothelium interactions and to assess structural capillary density, astrocyte coverage on cerebral vessels and microglial activation. Results: We observed that SEMA attenuates high-fat diet-induced metabolic alterations in mice fed with HFD for 24 weeks. SEMA also reversed cerebral microcirculation effects of HFD by reducing capillary rarefaction and the interaction of leukocytes in postcapillary brain venules. The HFD-SEMA group exhibited improved astrocyte coverage on vessels. However, SEMA did not reverse microglial activation. Conclusions: Semaglutide can reverse microvascular rarefaction in metabolic syndrome by restoring the integrity of the neurovascular unit. Adverse dietary stimuli can compromise microglial homeostasis that is not reversed by semaglutide.
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